一種抗高溫油基鉆井液用降濾失劑及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種抗高溫油基鉆井液用降濾失劑及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明的抗高溫油基鉆井液用降濾失劑主要由如下重量份成分制備而成：N，N-二甲基甲酰胺400份、二甲苯50份、腐植酸180-220份和脂肪胺80-120份；優(yōu)選所述腐植酸純度≥98％。本發(fā)明的降濾失劑適用于溫度在220℃以下、密度在0.9～2.2g/cm3、油水比在70:30～90:10范圍內(nèi)的柴油和白油基鉆井液體系，解決降濾失劑加量大、效果低，高溫降解導(dǎo)致流變性變差、濾失量增大和污染環(huán)境等問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種抗高溫油基鉆井液用降濾失劑及其制備方法和應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及深井超深井石油資源勘探與開(kāi)發(fā)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體說(shuō)是涉及一種抗高溫 油基鉆井液用降濾失劑及其制備方法和應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)外能源需求的不斷增加，石油勘探開(kāi)發(fā)逐漸向深部和復(fù)雜地層 鉆進(jìn)，鉆探深井、超深井、大斜度井、多分支井、水平井等復(fù)雜井的數(shù)量越來(lái)越多，更加之對(duì) 非常規(guī)油氣資源的開(kāi)發(fā)，對(duì)油基鉆井液的需求逐步增多。油基鉆井液具有抗高溫、抗鹽鈣 侵、有利于井壁穩(wěn)定、潤(rùn)滑性好和對(duì)油氣層損害程度小等優(yōu)點(diǎn)。多數(shù)使用的油包水乳化鉆井 液是以水滴為分散相，油為連續(xù)相，并添加有乳化劑，潤(rùn)濕劑，降濾失劑等處理劑所形成的 穩(wěn)定乳狀液體系，其中降濾失劑是必不可少的成分，主要作用是使鉆井液在井壁上形成薄 而致密的泥餅，從而降低濾失量、維持井眼穩(wěn)定以及減少鉆井液侵入、損害油氣層。國(guó)內(nèi)油 基鉆井液降濾失劑的研究還比較少，商品化的產(chǎn)品更少，主要為浙青類(lèi)產(chǎn)品，而浙青類(lèi)產(chǎn)品 有降低鉆速、污染環(huán)境和加量大等缺點(diǎn)，目前常用的油基鉆井液配方中，已對(duì)其限制使用。 腐植酸酰胺類(lèi)降濾失劑具有加量少、降濾失效果好、抗高溫和對(duì)環(huán)境友好等特點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種抗高溫油基鉆井液用降濾失劑；本發(fā)明的降濾失 劑能夠提高油基鉆井液體系的高溫降濾失性能，解決鉆探深井超深井過(guò)程中由于降濾失劑 高溫分解造成的鉆井液體系流變性異常和濾失量增大等問(wèn)題。
[0004] 本發(fā)明的另一目的在于提供所述抗高溫油基鉆井液用降濾失劑的制備方法；
[0005] 本發(fā)明的又一目的在于提供所述抗高溫油基鉆井液用降濾失劑在提高油基鉆井 液體系的降濾失性能中的應(yīng)用。
[0006] 為達(dá)上述目的，一方面，本發(fā)明提供了一種抗高溫油基鉆井液用降濾失劑，所述降 濾失劑主要由如下重量份成分制備而成：N，N-二甲基甲酰胺400份；二甲苯50份；腐植酸 180-220份、脂肪胺80-120份。
[0007] 所述腐植酸可以為現(xiàn)有常規(guī)市售的腐植酸，本發(fā)明可以進(jìn)一步優(yōu)選所述腐植酸純 度彡98%。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明所述的降濾失劑，所述脂肪胺是碳原子數(shù)為12?36的單鏈或雙鏈有 機(jī)胺；
[0009] 根據(jù)本發(fā)明所述的降濾失劑，其中優(yōu)選所述脂肪胺為十二烷基伯胺、十六烷基伯 胺、十八烷基伯胺、雙十二烷基仲胺、雙十六烷基仲胺和雙十八烷基仲胺中的一種或兩種以 上的組合。
[0010] 其中更優(yōu)選為十六烷基伯胺或十八烷基伯胺。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明所述的降濾失劑，所述降濾失劑由包括如下步驟的方法制備得到：
[0012] (1)首先將N，N-二甲基甲酰胺、二甲苯、腐殖酸和脂肪胺依次加入到真空捏合機(jī) 中，在不斷攪拌和抽真空的情況下，加熱升溫反應(yīng)，當(dāng)從真空捏合機(jī)中的抽離液中不再有水 產(chǎn)生，即為反應(yīng)終點(diǎn)，得到反應(yīng)物料；
[0013] (2)將步驟⑴得到的反應(yīng)物料進(jìn)行減壓蒸饋，去除反應(yīng)物料中的有機(jī)溶劑，得到 反應(yīng)物料中的干狀固相組份；然后將干狀固相組份粉碎過(guò)篩，得到所述的降濾失劑。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明所述的降濾失劑，其中優(yōu)選步驟（1)中將N，N-二甲基甲酰胺、二甲 苯、腐殖酸和脂肪胺依次加入到真空捏合機(jī)中，在不斷攪拌和抽真空的情況下，加熱升溫至 100-120°C 反應(yīng)；
[0015] 根據(jù)本發(fā)明所述的降濾失劑，其中還優(yōu)選步驟（1)中將N，N-二甲基甲酰胺、二甲 苯、腐殖酸和脂肪胺依次加入到真空捏合機(jī)中，在不斷攪拌和抽真空的情況下，加熱升溫反 應(yīng) 2-5h ;
[0016] 根據(jù)本發(fā)明所述的降濾失劑，其中還優(yōu)選步驟（2)中所述過(guò)篩是過(guò)200目篩。
[0017] 另一方面，本發(fā)明還提供了前面任意一項(xiàng)所述抗高溫油基鉆井液用降濾失劑的制 備方法，所述方法包括如下步驟：
[0018] (1)首先將N，N-二甲基甲酰胺、二甲苯、腐殖酸和脂肪胺依次加入到真空捏合機(jī) 中，在不斷攪拌和抽真空的情況下，加熱升溫反應(yīng)，當(dāng)從真空捏合機(jī)中的抽離液中不再有水 產(chǎn)生，即為反應(yīng)終點(diǎn)，得到反應(yīng)物料；
[0019] ⑵將步驟⑴得到的反應(yīng)物料進(jìn)行減壓蒸饋，去除反應(yīng)物料中的有機(jī)溶劑，得到 反應(yīng)物料中的干狀固相組份；然后將干狀固相組份粉碎過(guò)篩，得到所述的降濾失劑。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明所述的方法，其中優(yōu)選步驟⑴是將N，N-二甲基甲酰胺、二甲苯、 腐殖酸和脂肪胺依次加入到真空捏合機(jī)中，在不斷攪拌和抽真空的情況下，加熱升溫至 100-120°C 反應(yīng)；
[0021] 根據(jù)本發(fā)明所述的降濾失劑，其中還優(yōu)選步驟（1)中將N，N-二甲基甲酰胺、二甲 苯、腐殖酸和脂肪胺依次加入到真空捏合機(jī)中，在不斷攪拌和抽真空的情況下，加熱升溫反 應(yīng) 2-5h。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明所述的方法，其中優(yōu)選步驟（1)在100-120°C抽真空反應(yīng)2_5h ;
[0023] 根據(jù)本發(fā)明所述的方法，其中還優(yōu)選步驟（2)所述減壓蒸餾為在140-160°C下減 壓蒸餾；
[0024] 根據(jù)本發(fā)明所述的方法，其中還優(yōu)選步驟（3)中所述過(guò)篩是過(guò)200目篩。
[0025] 又一方面，本發(fā)明還提供了前面任意一項(xiàng)所述抗高溫油基鉆井液用降濾失劑在提 高油基鉆井液體系的降濾失性能中的應(yīng)用；
[0026] 根據(jù)本發(fā)明所述的應(yīng)用，其中優(yōu)選所述油基鉆井液體系為柴油和白油基鉆井液體 系；
[0027] 根據(jù)本發(fā)明所述的應(yīng)用，其中進(jìn)一步優(yōu)選所述油基鉆井液體系為溫度在220°C以 下、密度在〇. 9?2. 2g/cm3、油水比在70:30?90:10范圍內(nèi)的柴油和白油基鉆井液體系。
[0028] 綜上所述，本發(fā)明提供了一種抗高溫油基鉆井液用降濾失劑及其制備方法和應(yīng) 用。本發(fā)明的降濾失劑具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0029] 本發(fā)明為一種抗高溫油基鉆井液用腐植酸酰胺類(lèi)降濾失劑，適用于溫度在220°C 以下、密度在〇. 9?2. 2g/cm3、油水比在70:30?90:10范圍內(nèi)的柴油和白油基鉆井液體系， 解決降濾失劑加量大、效果低，高溫降解導(dǎo)致流變性變差、濾失量增大和污染環(huán)境等問(wèn)題。

【具體實(shí)施方式】
[0030] 以下通過(guò)具體實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施過(guò)程和產(chǎn)生的有益效果，旨在幫助閱 讀者更好地理解本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和特點(diǎn)，不作為對(duì)本案可實(shí)施范圍的限定。
[0031] 主要設(shè)備：具有加熱、攪拌、冷卻系統(tǒng)的不銹鋼反應(yīng)釜；
[0032] N，N-二甲基甲酰胺400份；二甲苯50份；腐植酸180-220份、脂肪胺80-120份。
[0033] 實(shí)施例1
[0034] 首先將N，N-二甲基甲酰胺400份、二甲苯50份、200份腐植酸和80份十八烷基伯 胺依次加入到不銹鋼真空捏合機(jī)中，在不斷攪拌和抽真空的情況下，加熱升溫至120°C，反 應(yīng)3小時(shí)。然后對(duì)反應(yīng)物料進(jìn)行減壓蒸餾去除有機(jī)溶劑，最后將干狀固相組份粉碎，過(guò)200 目篩，既得腐植酸酰胺類(lèi)降濾失劑成品。
[0035] 實(shí)施例2
[0036] 首先將N，N-二甲基甲酰胺400份、二甲苯50份、180份腐植酸和80份十八烷基伯 胺依次加入到不銹鋼真空捏合機(jī)中，在不斷攪拌和抽真空的情況下，加熱升溫至120°C，反 應(yīng)3小時(shí)。然后對(duì)反應(yīng)物料進(jìn)行減壓蒸餾去除有機(jī)溶劑，最后將干狀固相組份粉碎，過(guò)200 目篩，既得腐植酸酰胺類(lèi)降濾失劑成品。
[0037] 實(shí)施例3
[0038] 首先將N，N-二甲基甲酰胺400份、二甲苯50份、220份腐植酸和120份十八烷基 伯胺依次加入到不銹鋼真空捏合機(jī)中，在不斷攪拌和抽真空的情況下，加熱升溫至120°C， 反應(yīng)3小時(shí)。然后對(duì)反應(yīng)物料進(jìn)行減壓蒸餾去除有機(jī)溶劑，最后將干狀固相組份粉碎，過(guò) 200目篩，既得腐植酸酰胺類(lèi)降濾失劑成品。
[0039] 實(shí)施例4
[0040] 首先將N，N-二甲基甲酰胺400份、二甲苯50份、150份腐植酸和100份十八烷基 伯胺依次加入到不銹鋼真空捏合機(jī)中，在不斷攪拌和抽真空的情況下，加熱升溫至120°C， 反應(yīng)3小時(shí)。然后對(duì)反應(yīng)物料進(jìn)行減壓蒸餾去除有機(jī)溶劑，最后將干狀固相組份粉碎，過(guò) 200目篩，既得腐植酸酰胺類(lèi)降濾失劑成品。
[0041] 實(shí)施例5
[0042] 首先將N，N-二甲基甲酰胺400份、二甲苯50份、220份腐植酸和50份十八烷基伯 胺依次加入到不銹鋼真空捏合機(jī)中，在不斷攪拌和抽真空的情況下，加熱升溫至120°C，反 應(yīng)3小時(shí)。然后對(duì)反應(yīng)物料進(jìn)行減壓蒸餾去除有機(jī)溶劑，最后將干狀固相組份粉碎，過(guò)200 目篩，既得腐植酸酰胺類(lèi)降濾失劑成品。
[0043] 利用本發(fā)明的抗高溫油基鉆井液用腐植酸酰胺類(lèi)降濾失劑配制了不同密度和油 水比的白油基鉆井液，在不同溫度下對(duì)其性能進(jìn)行測(cè)定。
[0044] 應(yīng)用例1
[0045] 實(shí)驗(yàn)配方：70份5#白油+30份CaCl2水溶液（濃度20 % ) +4份乳化劑+2份有機(jī) 土 +4份降濾失劑-實(shí)施例1+2份氧化鈣+重晶石。
[0046]

【權(quán)利要求】
1. 一種抗高溫油基鉆井液用降濾失劑，其特征在于，所述降濾失劑主要由如下重量份 成分制備而成：N，N-二甲基甲酰胺400份；二甲苯50份；腐植酸180-220份、脂肪胺80-120 份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的降濾失劑，其特征在于，所述腐植酸純度> 98%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的降濾失劑，其特征在于，所述脂肪胺是碳原子數(shù)為12?36的 單鏈或雙鏈有機(jī)胺。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的降濾失劑，其特征在于，所述脂肪胺為十二烷基伯胺、十六烷 基伯胺、十八烷基伯胺、雙十二烷基仲胺、雙十六烷基仲胺和雙十八烷基仲胺中的一種或兩 種以上的組合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的降濾失劑，其特征在于，所述降濾失劑由包括如下步驟的方 法制備得到： ⑴首先將N，N-二甲基甲酰胺、二甲苯、腐殖酸和脂肪胺依次加入到真空捏合機(jī)中，在 不斷攪拌和抽真空的情況下，加熱升溫反應(yīng)，當(dāng)從真空捏合機(jī)中的抽離液中不再有水產(chǎn)生， 即為反應(yīng)終點(diǎn)，得到反應(yīng)物料；其中優(yōu)選將N，N-二甲基甲酰胺、二甲苯、腐植酸和脂肪胺依 次加入到真空捏合機(jī)中，在不斷攪拌和抽真空的情況下，加熱升溫至100-120°C反應(yīng)，其中 還優(yōu)選反應(yīng)2-5h ; (2)將步驟（1)得到的反應(yīng)物料進(jìn)行減壓蒸餾，去除反應(yīng)物料中的有機(jī)溶劑，得到反應(yīng) 物料中的干狀固相組份，然后將干狀固相組份進(jìn)行粉碎過(guò)篩，優(yōu)選過(guò)200目篩，得到所述的 降濾失劑。
6. 權(quán)利要求1?5任意一項(xiàng)所述抗高溫油基鉆井液用降濾失劑的制備方法，所述方法 包括如下步驟： ⑴首先將N，N-二甲基甲酰胺、二甲苯、腐殖酸和脂肪胺依次加入到真空捏合機(jī)中，在 不斷攪拌和抽真空的情況下，加熱升溫反應(yīng)，當(dāng)從真空捏合機(jī)中的抽離液中不再有水產(chǎn)生， 即為反應(yīng)終點(diǎn)，得到反應(yīng)物料； (2)將步驟（1)得到的反應(yīng)物料進(jìn)行減壓蒸餾，去除反應(yīng)物料中的有機(jī)溶劑，得到反應(yīng) 物料中的干狀組份，然后將干狀固相組份進(jìn)行粉碎過(guò)篩，得到所述的降濾失劑。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，其中步驟（1)是將N，N-二甲基甲酰胺、 二甲苯、腐殖酸和脂肪胺依次加入到真空捏合機(jī)中，在不斷攪拌和抽真空的情況下，加熱升 溫至100-120°C進(jìn)行反應(yīng)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，將N，N-二甲基甲酰胺、二甲苯、腐殖酸和 脂肪胺依次加入到真空捏合機(jī)中，在不斷攪拌和抽真空的情況下，加熱升溫反應(yīng)2-5h。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，其中步驟（2)所述干狀固相組份粉碎后過(guò) 200目篩。
10. 權(quán)利要求1?5任意一項(xiàng)所述抗高溫油基鉆井液用降濾失劑在提高油基鉆井液體 系的降濾失性能中的應(yīng)用；其中優(yōu)選所述油基鉆井液體系為柴油和白油基鉆井液體系；更 優(yōu)選為溫度在220°C以下、密度在0. 9?2. 2g/cm3、油水比在70:30?90:10范圍內(nèi)的柴油 和白油基鉆井液體系。
【文檔編號(hào)】C09K8/035GK104312555SQ201410538887
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年10月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月13日
【發(fā)明者】王茂功, 李英敏, 趙澤, 賴(lài)曉晴, 李彥琴, 李爽 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司, 中國(guó)石油集團(tuán)鉆井工程技術(shù)研究院